AWS_Architecture_Diagrams

作者

作者: RJ.Wang
邮箱: wangrenjun@gmail.com
创建时间: 2025-12-25
更新时间: 2025-12-25

📋 目录

  1. Mermaid 流程图
  2. ASCII 艺术图
  3. 层次结构图
  4. 组件关系表
  5. 网络拓扑图

🎨 Mermaid 流程图

标准三层架构

graph TB
    %% 用户和外部访问
    User[👤 用户] --> Internet[🌐 Internet]
    Internet --> CloudFront[☁️ CloudFront CDN]

    %% VPC 边界
    subgraph VPC["🏢 VPC (10.0.0.0/16)"]
        %% 公有子网
        subgraph PublicSubnet["🌍 Public Subnet (10.0.1.0/24)"]
            ALB[⚖️ Application Load Balancer]
            NAT[🔄 NAT Gateway]
        end

        %% 私有子网 - 应用层
        subgraph PrivateSubnet1["🔒 Private Subnet - App (10.0.2.0/24)"]
            EC2_1[💻 EC2 Instance 1<br/>Web Server]
            EC2_2[💻 EC2 Instance 2<br/>Web Server]
        end

        %% 私有子网 - 数据层
        subgraph PrivateSubnet2["🔒 Private Subnet - DB (10.0.3.0/24)"]
            RDS_Primary[(🗄️ RDS Primary<br/>MySQL)]
            RDS_Standby[(🗄️ RDS Read Replica)]
        end
    end

    %% S3 存储（VPC 外部）
    S3[📦 S3 Bucket<br/>Static Assets]

    %% 连接关系
    CloudFront --> ALB
    CloudFront --> S3
    ALB --> EC2_1
    ALB --> EC2_2
    EC2_1 --> RDS_Primary
    EC2_2 --> RDS_Primary
    EC2_1 --> S3
    EC2_2 --> S3
    RDS_Primary --> RDS_Standby

    %% 样式定义
    classDef aws fill:#ff9900,stroke:#232f3e,stroke-width:2px,color:#fff
    classDef compute fill:#ec7211,stroke:#232f3e,stroke-width:2px,color:#fff
    classDef database fill:#3498db,stroke:#232f3e,stroke-width:2px,color:#fff
    classDef storage fill:#569a31,stroke:#232f3e,stroke-width:2px,color:#fff
    classDef network fill:#9d5025,stroke:#232f3e,stroke-width:2px,color:#fff
    classDef user fill:#6c757d,stroke:#232f3e,stroke-width:2px,color:#fff

    %% 应用样式
    class CloudFront,ALB,NAT network
    class EC2_1,EC2_2 compute
    class RDS_Primary,RDS_Standby database
    class S3 storage
    class User user

微服务架构版本

graph TB
    %% 用户层
    User[👤 用户] --> API_Gateway[🚪 API Gateway]

    %% VPC 容器
    subgraph VPC["🏢 VPC"]
        %% 负载均衡层
        subgraph LB_Layer["⚖️ 负载均衡层"]
            ALB_Web[ALB - Web]
            ALB_API[ALB - API]
        end

        %% 微服务层
        subgraph Microservices["🔧 微服务层"]
            Auth_Service[🔐 认证服务<br/>ECS/Fargate]
            User_Service[👥 用户服务<br/>ECS/Fargate]
            Order_Service[📦 订单服务<br/>ECS/Fargate]
            Payment_Service[💳 支付服务<br/>ECS/Fargate]
        end

        %% 数据层
        subgraph Data_Layer["🗄️ 数据层"]
            RDS_Users[(👥 用户数据库)]
            RDS_Orders[(📦 订单数据库)]
            ElastiCache[⚡ Redis 缓存]
        end
    end

    %% 外部服务
    S3[📦 S3 存储]
    SQS[📨 SQS 队列]

    %% 连接关系
    API_Gateway --> ALB_Web
    API_Gateway --> ALB_API
    ALB_Web --> Auth_Service
    ALB_API --> User_Service
    ALB_API --> Order_Service
    ALB_API --> Payment_Service

    User_Service --> RDS_Users
    Order_Service --> RDS_Orders
    Auth_Service --> ElastiCache
    Order_Service --> SQS
    Payment_Service --> S3

🎭 ASCII 艺术图

经典三层架构

                    🌐 Internet
                         │
                ┌────────▼────────┐
                │  ☁️ CloudFront   │
                │      CDN        │
                └────────┬────────┘
                         │
        ┌────────────────┼────────────────┐
        │                │                │
        ▼                ▼                │
   ┌─────────┐      ┌─────────┐          │
   │ 📦 S3   │      │ ⚖️ ALB   │          │
   │ Bucket  │      │         │          │
   └─────────┘      └────┬────┘          │
                         │               │
           ┌─────────────┼─────────────┐ │
           │    🔒 Private Subnet     │ │
           │  ┌─────────┐ ┌─────────┐ │ │
           │  │💻 EC2-1 │ │💻 EC2-2 │ │ │
           │  └────┬────┘ └────┬────┘ │ │
           └───────┼───────────┼──────┘ │
                   │           │        │
           ┌───────▼───────────▼──────┐ │
           │   🗄️ Database Tier      │ │
           │ ┌─────────┐ ┌─────────┐ │ │
           │ │RDS Main │ │RDS Read │ │ │
           │ └─────────┘ └─────────┘ │ │
           └─────────────────────────┘ │
                                       │
└──────────────────────────────────────┘

网络流量图

用户请求流程:
👤 → 🌐 → ☁️ → ⚖️ → 💻 → 🗄️
│    │    │    │    │    │
│    │    │    │    │    └─ 数据查询
│    │    │    │    └────── 业务逻辑
│    │    │    └─────────── 负载分发
│    │    └──────────────── 内容缓存
│    └───────────────────── 网络传输
└────────────────────────── 用户交互

静态资源流程:
👤 → 🌐 → ☁️ → 📦
│    │    │    │
│    │    │    └─ S3 存储
│    │    └────── CDN 缓存
│    └─────────── 网络传输
└──────────────── 用户请求

🌳 层次结构图

服务层次

AWS 三层架构
├── 🌐 边缘层 (Edge Layer)
│   ├── ☁️ CloudFront
│   │   ├── 全球 CDN 节点
│   │   ├── SSL/TLS 终止
│   │   └── 缓存策略
│   └── 📦 S3 Bucket
│       ├── 静态网站托管
│       ├── 图片/CSS/JS 资源
│       └── 版本控制
│
├── 🏢 VPC 网络层 (Network Layer)
│   ├── 🌍 公有子网 (Public Subnet)
│   │   ├── ⚖️ Application Load Balancer
│   │   │   ├── 健康检查
│   │   │   ├── SSL 证书
│   │   │   └── 路由规则
│   │   └── 🔄 NAT Gateway
│   │       ├── 出站网络访问
│   │       └── 弹性 IP
│   │
│   ├── 🔒 私有子网 - 应用层 (App Tier)
│   │   ├── 💻 EC2 Instance 1
│   │   │   ├── Web 服务器 (Nginx/Apache)
│   │   │   ├── 应用服务器 (Node.js/Python)
│   │   │   └── 监控代理
│   │   └── 💻 EC2 Instance 2
│   │       ├── 负载均衡配置
│   │       ├── 自动扩缩容
│   │       └── 故障转移
│   │
│   └── 🔒 私有子网 - 数据层 (Data Tier)
│       ├── 🗄️ RDS Primary
│       │   ├── MySQL 8.0
│       │   ├── 自动备份
│       │   └── 参数组配置
│       └── 🗄️ RDS Read Replica
│           ├── 读取负载分担
│           ├── 跨 AZ 部署
│           └── 延迟监控
│
└── 🔐 安全与监控层 (Security & Monitoring)
    ├── 🛡️ Security Groups
    │   ├── 入站规则
    │   ├── 出站规则
    │   └── 端口控制
    ├── 🔍 CloudWatch
    │   ├── 性能监控
    │   ├── 日志聚合
    │   └── 告警设置
    └── 📊 CloudTrail
        ├── API 调用记录
        ├── 合规审计
        └── 安全分析

📊 组件关系表

核心组件配置

组件类型 服务名称 实例规格 网络位置 主要功能 依赖关系
CDN CloudFront Global Internet 内容分发 S3, ALB
存储 S3 Bucket Standard Global 静态资源 CloudFront
负载均衡 ALB – Public Subnet 流量分发 EC2 Instances
网关 NAT Gateway – Public Subnet 出站访问 Private Subnet
计算 EC2 Instance 1 t3.medium Private Subnet Web 服务 RDS, S3
计算 EC2 Instance 2 t3.medium Private Subnet Web 服务 RDS, S3
数据库 RDS Primary db.t3.micro Private Subnet 主数据库 Read Replica
数据库 RDS Replica db.t3.micro Private Subnet 只读副本 Primary DB

网络配置

网络层 CIDR 块 可用区 路由表 安全组
VPC 10.0.0.0/16 Multi-AZ Main VPC-SG
Public Subnet 10.0.1.0/24 us-east-1a Public-RT ALB-SG
Private Subnet 1 10.0.2.0/24 us-east-1a Private-RT EC2-SG
Private Subnet 2 10.0.3.0/24 us-east-1b Private-RT RDS-SG

安全组规则

安全组 类型 协议 端口 源 描述
ALB-SG Inbound HTTP 80 0.0.0.0/0 Web 流量
ALB-SG Inbound HTTPS 443 0.0.0.0/0 安全 Web 流量
EC2-SG Inbound HTTP 80 ALB-SG 来自 ALB
EC2-SG Outbound HTTPS 443 0.0.0.0/0 外部 API
RDS-SG Inbound MySQL 3306 EC2-SG 数据库访问

🌐 网络拓扑图

数据流向图

sequenceDiagram
    participant U as 👤 用户
    participant CF as ☁️ CloudFront
    participant S3 as 📦 S3
    participant ALB as ⚖️ ALB
    participant EC2 as 💻 EC2
    participant RDS as 🗄️ RDS

    Note over U,RDS: 静态资源请求流程
    U->>CF: 请求静态资源
    CF->>S3: 缓存未命中，获取资源
    S3-->>CF: 返回资源
    CF-->>U: 返回缓存资源

    Note over U,RDS: 动态内容请求流程
    U->>CF: 请求动态内容
    CF->>ALB: 转发到负载均衡器
    ALB->>EC2: 分发到健康实例
    EC2->>RDS: 查询数据库
    RDS-->>EC2: 返回数据
    EC2-->>ALB: 返回处理结果
    ALB-->>CF: 返回响应
    CF-->>U: 返回最终结果

故障转移流程

graph LR
    subgraph "正常流程"
        A[用户请求] --> B[ALB 健康检查]
        B --> C[EC2-1 正常]
        C --> D[处理请求]
    end

    subgraph "故障转移"
        E[用户请求] --> F[ALB 检测故障]
        F --> G[EC2-1 不健康]
        G --> H[路由到 EC2-2]
        H --> I[处理请求]
    end

    subgraph "数据库故障转移"
        J[应用请求] --> K[RDS 主库故障]
        K --> L[自动故障转移]
        L --> M[提升只读副本]
        M --> N[恢复服务]
    end

🔧 部署和维护

自动化部署流程

graph TD
    A[代码提交] --> B[CI/CD 触发]
    B --> C[构建镜像]
    C --> D[推送到 ECR]
    D --> E[更新 ECS 服务]
    E --> F[滚动更新]
    F --> G[健康检查]
    G --> H{部署成功?}
    H -->|是| I[完成部署]
    H -->|否| J[回滚版本]
    J --> K[通知运维]

监控和告警

graph TB
    subgraph "监控指标"
        A[CPU 使用率]
        B[内存使用率]
        C[网络流量]
        D[数据库连接数]
        E[响应时间]
    end

    subgraph "告警规则"
        F[CPU > 80%]
        G[内存 > 85%]
        H[响应时间 > 2s]
        I[错误率 > 5%]
    end

    subgraph "通知渠道"
        J[邮件通知]
        K[短信告警]
        L[Slack 消息]
    end

    A --> F
    B --> G
    E --> H
    F --> J
    G --> K
    H --> L

📝 总结

这个 AWS 三层架构提供了：

  • 高可用性: 多 AZ 部署，自动故障转移
  • 可扩展性: Auto Scaling，负载均衡
  • 安全性: VPC 隔离，安全组控制
  • 性能优化: CDN 缓存，数据库读写分离
  • 成本优化: 按需扩缩容，合理的实例规格

适用于中小型 Web 应用，支持高并发访问和数据安全要求。

文档版本: v1.0
最后更新: 2025-12-25
维护者: RJ.Wang